蛭田　勇樹 (ヒルタ　ユウキ)

Hiruta, Yuki

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 応用化学科 （矢上）

職名

准教授
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2010年04月
    -
    2011年03月

    慶應義塾大学大学院, 理工学研究科, 助教（有期・研究奨励）

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    日本学術振興会, 特別研究員（DC2）

  • 2013年04月
    -
    2017年03月

    慶應義塾大学, 薬学部, 助教

  • 2017年04月
    -
    2023年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師

  • 2023年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 理工学部, 准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2004年04月
    -
    2008年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 応用化学科

    大学, 卒業

  • 2008年04月
    -
    2010年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2010年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 慶應義塾大学理工学研究科総合デザイン工学専攻, 論文

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • Development of Near-Infrared Fluorescent Mg<sup>2+</sup> Probe and Application to Multicolor Imaging of Intracellular Signals

    Shindo Y., Ikeda Y., Hiruta Y., Citterio D., Oka K., Methods in Molecular Biology, 2021年

    　概要を見る

    Recent extensive studies revealed that the intracellular concentration of magnesium ions (Mg2+) is one of the important factors to regulate cellular functions. To evaluate the impact of Mg2+ concentration changes on intracellular signals or events, simultaneous imaging of Mg2+ with those phenomena is a powerful technique. The present protocol describes the synthesis and evaluation of near-infrared (NIR) fluorescent Mg2+-selective probes, named KMG-500 series, and the application to simultaneous imaging of the corresponding intracellular signal transductions and molecular events. The present protocol for multicolor imaging using fluorescent probes in the NIR and visible ranges is highly useful to reveal how multiple molecular events are correlated each other in each single cell.

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Rational design of pH-responsive near-infrared spirocyclic cyanines: the effects of substituents and the external environment

    Sakama, A; Seo, H; Hara, J; Shindo, Y; Ikeda, Y; Oka, K; Citterio, D; Hiruta, Y

    CHEMICAL COMMUNICATIONS 60 （ 46 ） 5984 - 5987 2024年06月

    ISSN  1359-7345

  • Simplified capture, extraction, and amplification of cellular DNA from water samples

    Kawaguchi M., Aoki H., Kamo H., Miura K., Hiruta Y., Simizu S., Citterio D.

    Analytical Sciences （Analytical Sciences)  40 （ 3 ） 501 - 510 2024年03月

    ISSN  09106340

    　概要を見る

    DNA analysis in water samples is attracting attention in various fields. However, conventional methods for DNA analysis require a work-intensive and time-consuming sample pre-treatment. In this study, a simplified pre-treatment method for analyzing DNA in water samples was evaluated. The process consists of filtration, DNA extraction, and amplification, which can be achieved within a short time. In the filtration process, two types of filters, firstly a tissue paper (Kimwipe) and then a glass filter (GF/F), were used in sequence. The first large pore size filter enabled a reduction in filtration time by removing large particulate matter impurities present in river water matrix. Cells spiked into 1 L of river water were recovered at more than 90% within approximately 5 min filtration time. Also, DNA was extracted from the captured cells directly on the surface of the filter in only 5 min. Thus, DNA collection and extraction from a water sample can be completed within about 10 min. Furthermore, PCR amplification was performed directly from DNA-attached filter sections, which greatly reduced the number of required pre-treatment steps. Finally, we succeeded in establishing a simple and fast on-site pre-treatment system by using a hand-driven syringe filtration method. This pre-treatment system is expected to offer the possibility for the future establishment of a rapid and easy DNA analysis method applicable to various types of water samples. Graphical abstract: (Figure presented.)

  • Evaluation of separation performance for eggshell-based reversed-phase HPLC columns by controlling particle size and application in quantitative therapeutic drug monitoring (vol 15, pg 1790, 2023)

    Yoshii, T; Nakano, K; Okuda, T; Citterio, D; Hiruta, Y

    ANALYTICAL METHODS 16 （ 9 ） 1416 - 1416 2024年02月

    ISSN  1759-9660

  • Development of Phosphinate Ligand-Based Low-Affinity Ca<sup>2+</sup> Fluorescent Probes and Application to Intracellular Ca<sup>2+</sup> Imaging

    Kumada R., Sakama A., Shindo Y., Kuronuma Y., Iwasawa N., Citterio D., Oka K., Hiruta Y.

    Analytical Chemistry （Analytical Chemistry)  95 （ 45 ） 16683 - 16691 2023年11月

    ISSN  00032700

    　概要を見る

    Divalent metal cations such as calcium ion (Ca2+) and magnesium ion (Mg2+) are indispensable to the regulation of various cellular activities. In this research, we developed the KLCA series utilizing o-aminophenol-N,N-diacetate-O-methylene-methylphosphinate (APDAP) as a target binding site, which was reported recently as a highly free Mg2+-selective ligand. KLCA-301 with orange fluorescence based on a rhodamine fluorophore and KLCA-501 with near-infrared (NIR) fluorescence based on a Si-rhodamine fluorophore were synthesized, intended for application to multicolor imaging. The evaluation of the fluorescence response to Ca2+ and Mg2+ of the KLCA series indicated the applicability as low-affinity Ca2+ probes. While KLCA-301 mainly localized in the cytosol in cultured rat hippocampal neurons, KLCA-501 localized to the cytosol and granular organelles in neurons. Comparison of the fluorescence response of KLCA-301 and the high-affinity Ca2+ probe Fluo-4 upon stimulation by glutamate in stained neurons revealed that KLCA-301 could reflect the secondary large rise of intracellular Ca2+, which Fluo-4 could not detect. In addition, KLCA-501 showed a fluorescence response similar to the low-affinity Ca2+ probe Fluo-5N upon stimulation by glutamate in stained neurons, concluding that KLCA-301 and KLCA-501 could be used as low-affinity Ca2+ probes. The KLCA series offers new options for low-affinity Ca2+ probes. Moreover, KLCA-501 achieved simultaneous visualization of the change in Ca2+ and ATP concentrations and also in mitochondrial inner membrane potential in neurons. KLCA-501 is expected to be a strong tool that enables simultaneous multicolor imaging of multiple targets and elucidation of their relationship in cells.

  • Cation/anion-exchange mode switching chromatography utilizing pH-responsive mixed charge polymer-modified silica beads

    Kaku T., Deura K., Yoshii T., Citterio D., Hiruta Y.

    Molecular Systems Design and Engineering （Molecular Systems Design and Engineering)  9 （ 1 ） 56 - 62 2023年11月

    ISSN  2058-9689

    　概要を見る

    The separation capacity of a column typically remains constant. By applying stimuli-responsive materials to the stationary phase, the separation capacity in a single column can be tuned; however, the separation mode is not completely switched. In this study, we aimed to develop a cation/anion-exchange mode switching chromatography approach, in which the monomer ratio is adjusted, enabling the surface charge to become either negative or positive in response to mobile phase pH. Three types of beads were prepared, each modified with a pH-responsive mixed-charge polymer combining a cationic monomer, a pH-responsive carboxylic acid monomer, a neutral monomer, and a cross-linking monomer. The composition ratio of the cationic monomer to the pH-responsive carboxylic acid monomer was set at 1 : 2 so that the cation-exchange mode occurs at a pH above the pKa and the anion-exchange mode occurs below the pKa. At a pH below the pKa, the retention factor of the negatively charged compound increased. In contrast, at a pH above the pKa, the retention factor of the positively charged compound increased, confirming the charge switching on the bead surface. Switching to the cation- and anion-exchange mode enabled the separation of five basic antidepressants and acidic non-steroidal anti-inflammatory drugs, respectively. Utilizing a pH-responsive mixed-charge polymer, we attributed a cation/anion-exchange mode to a single column.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • Eggshell-based Packing Materials for HPLC

    Yuki Hiruta

    HPLC 2022, 

    2022年06月
    , 

    ポスター発表

  • Development of Furimazine Derivatives for Long-Term Bioluminescence Imaging

    蛭田勇樹

    日本顕微鏡学会　第78回学術講演会, 

    2022年05月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • 炭酸カルシウムを母体とするHPLC用充填剤の開発

    蛭田勇樹

    日本化学会第101春季年会, 

    2022年03月
    , 

    ポスター発表

  • Development of caged luciferin enabling spatiotemporal trans-scale imaging

    Yuki Hiruta

    Pacifichem 2021, 

    2021年12月
    -
    2121年12月
    , 

    口頭発表（一般）

  • Development of stimuli-responsive polymers for diagnostic and therapeutic applications

    Yuki Hiruta

    2021 MRS-T International Conference, 

    2021年11月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • がんバイオマーカー応答性高分子を基盤とした光セラノスティクスプラットフォーム構築

    2023年04月
    -
    2026年03月

    文部科学省, 日本学術振興会 科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A)), 研究代表者

  • 生命科学研究を拓く生物発光技術の開発

    2023年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省, 日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 補助金,  研究分担者

  • がんバイオマーカー応答性高分子設計を戦略とした光セラノスティクス薬剤の開発

    2021年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田 勇樹, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

  • 時空間トランススケールイメージングを可能にする超分子ケージドルシフェリンの開発

    2021年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田 勇樹, 新学術領域研究（研究領域提案型）, 補助金,  研究代表者

  • 時空間トランススケールイメージングを可能にする高分子ケージドルシフェリンの開発

    2019年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田　勇樹, 新学術領域研究（研究課題提案型）, 補助金,  研究代表者

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Best Poster Award HPLC 2022, San Diego

    2022年06月

    受賞区分： 国際学会・会議・シンポジウム等の賞

  • Outstanding Reviewer for journal of Materials Chemistry B

    2021年03月

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 日本分析化学会奨励賞

    2020年08月, 公益社団法人日本分析化学会, 精密分子設計に基づくバイオイメージングプローブの開発と応用

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 高分子研究奨励賞

    Development of stimuli-responsive polymer materials for application to medical analysis, 2020年05月, 公益社団法人高分子学会, 医療分析への応用を志向した刺激応答性高分子材料の開発

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 日本化学会第９９春季年会 優秀講演賞（学術）

    2019年04月, 公益財団法人 日本化学会

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 応用化学輪講

    2024年度

  • ナノスケール科学ジョイントセミナー

    2024年度

  • マテリアルデザイン科学ジョイントセミナー

    2024年度

  • 自然科学実験

    2024年度

  • 総合デザイン工学課題研究

    2024年度

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • クロマトグラフィー科学会会員, 

    2016年01月
    -
    継続中

  • 高分子学会会員, 

    2016年01月
    -
    継続中

  • 日本DDS学会会員, 

    2014年04月
    -
    継続中

  • 日本薬学会会員, 

    2014年01月
    -
    継続中

  • 日本化学会会員, 

    2010年01月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2021年01月
    -
    2022年12月

    関東支部常任幹事 , 日本分析化学会

  • 2019年12月
    -
    2021年11月

    化学グランプリ・オリンピック委員会 グランプリ小委員会 委員, 公益社団法人日本化学会

  • 2018年04月
    -
    継続中

    代議員, 日本分析化学会

  • 2017年07月
    -
    継続中

    幹事, 日本分析化学会関東支部若手の会

  • 2017年01月
    -
    2018年12月

    関東支部幹事, 日本分析化学会

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